리튬 배터리가 의인화 될 수 있다면, 그것은 생각할 것입니다 : 'I Jiangshan ... 불안정한 ... ...'.
그렇지 않다면, Gesanchaiwu는 다양한 실험실을 통해 새로운 배터리 기술을 개발할 것이라고 말했다. 저렴한 비용, 환경 친화적 인 제품, 좀 더 안전하고 수명이 긴 제품 ... 리튬 배터리 시대가 될 것이다. 끝났어?
오늘날 우리는 리튬 배터리를 대체하기 위해 단계별로 어떤 배터리 기술이 주류가되는지 봅니다.
원자재는 유비쿼터스 나트륨 이온 배터리입니다.
리튬 건전지는 좋은 무엇이, 너무 비싸다.
리튬 배터리 전극 재료 리튬 (Li)은 상대적으로 드물고 광업 및 정제 비용이 비싸기 때문에 대체 리튬 원소 전극 재료에서 발견 할 수있는 공통 재료는 가능합니까?
어쨌든 소금 (NaCl)은 좋아요. 어쨌든 지구는 광대 한 바다와 소금 호수 및 다른 나트륨 공급원을 가지고 있습니다. 나트륨을 전극 물질로 추출 할 수 있다면 비용이 크게 절감 될 것입니다.
나트륨 이온 전지의 개념은 지난 세기 80 년대와 리튬 이온 전지에서 거의 동시에 시작되었으며, 나트륨 이온 전지는 작동하고 리튬 이온은 충전과 비슷하며, Na +는 전해질의 음극 물질에서 나오며, 전자는 외부 회로를 통해 음극에 전달되어 전하의 균형을 유지하며 반대는 방전입니다.
나트륨 이온 전지는 비용면에서 장점이 있지만 리튬 전지보다 에너지 밀도가 낮으며, 그리드 에너지 저장, 피크 쉐이빙, 풍력 저장 등과 같이 에너지 밀도가 요구되지 않는 영역에만 적용될 수 있다고 주장되어 왔습니다. , 최근 스탠포드 대학의 연구원들은이 이해에서 나트륨 이온 전지의 획기적인 발전을 이룩했습니다.
그들은 나트륨 이온 배터리를 개발하여 저장 비용과 리튬 이온 배터리에 비해 에너지 비용을 80 % 절감 할 수있었습니다!
배터리는 나트륨 염 전극 설계를 사용하여 나트륨 이온의 양전하를 충전하여 음이온 음극의 전하를 헤엄 쳐줍니다. 자연 보유 물질의이 두 원소는 매우 풍부합니다. 마지막으로, 나트륨 이온 배터리는 최대 484mAh / g의 가역 용량과 726Wh / kg의 에너지 밀도를 제공합니다. 새로운 배터리의 에너지 효율은 87 %를 초과하며, 가장 중요한 비용은 리튬보다 80 % 이온 배터리 동등한 저장 용량.
다음 단계는 팀이 나트륨 배터리의 성능을 압박하기 위해 형광체 양극에 더 많은 에너지를 투입 할 것입니다. 리튬 이온과 비교하여 팀은 또한 나트륨 이온 배터리의 체적 에너지 밀도를 더욱 향상 시키길 희망합니다. 최근에 발표 된 "Nature Energy"(NatureEnergy) 저널에 발표되었습니다.
사실 Toyota와 같은 나트륨 배터리의 머리카락에 많은 기업이있었습니다.
뉴스 보도에 따르면 토요타의 새로운 배터리는 나트륨 기반의 화합물을 양이온 나트륨 이온 배터리로 사용하고 있으며, 리튬 이온 배터리로 생성 된 배터리 전압은 배터리 기술보다 30 % 높기 때문에 전기 자동차의 주행 거리를 효과적으로 향상시킬 수 있습니다. Km, 그리고 낮은 가격. 그것은 토요타가 연구를 가속하고있는 것으로보고되고, 2020 년 전과 후에 실제적인 적용에 넣게 될 것으로 예상된다. 한때 상업상의 전지는 가격이 전통 리튬 전지보다 낮을 것이다.
비용 전용 리튬 이온 배터리 1/5 유동 배터리
그런 배터리, 방전 시간, 외부에서 공기를 흡입하고, 충전 시간에, 그것은 인간의 호흡처럼 공기를 배출 할 수 있습니다.
cnBeta.COM에 따르면 Massachusetts Institute of Technology의 연구자들은 오랜 시간 동안 공기를 흡입 할 수있는 플로우 셀을 개발했으며 동일한 에너지 밀도에서 리튬 이온 배터리의 비용 1/5.
배터리로 무엇을 할 수 있습니까? 원리를 살펴보십시오.이 충전식 배터리는 배터리의 극으로 액체 '음극 전해질'과 'anilyte'를 사용하여 이온을 앞뒤로 움직여 저장하거나 에너지를 방출하십시오.
그중 음극 전해액을 양극 액체, 산소 액체 용액으로 물에 녹인다. 유황, 물, 염분 비용은 대단히 적고, 대규모 에너지 저장 시스템의 경우 비용 절감은 재생 가능 에너지의 보급 및 장기 운영의 열쇠.
이 배터리는 이제 커피 컵만으로도 커다란 규모이며, 대규모 시스템에 적용 할 경우 킬로와트 시간당 예상되는 에너지 저장 비용은 20-30 달러 사이에서 제어 할 수 있습니다 (킬로와트 - 시간 스토리지 당 다른 에너지 저장 시스템 비용은 $ 100 정도 될 수 있습니다.) 프로그램의 다음 단계는 배터리 효율과 작업 수명을 향상시키는 것입니다.
그러나 실제로 액체 배터리는 이미 지난 세기 60 년대에 이미 등장한 새로운 기술이 아닙니다.
예를 들어, 바나듐 레 독스 흐름 전지를 알고 더 많은 사람들과 함께, 미국 UniEnergyTechnologies 유한 회사, GILDEMEISTER 오스트리아 회사 인 스미토모 전기 공업과 대련, 중국 Raycom 에너지 저장 기술 개발 등 바나듐 레 독스 흐름 전지 사업의 세계적인 생산 회사입니다.
리튬과 비교하여, 플로우 셀은 도면에서 본 크기, 설계 유연성, 확장 성, 다양, 그것은 스택의 사이즈 및 얼마나 많은 전력에 따라 견딜 수있는 바나듐 레 독스 흐름 배터리는 저장조이며 탱크의 크기에 비례 할 수있다. 리튬 전지는 고정 크기이고, 크기가 확장하기 어렵다.
도 셀 구조를 흐른다.
또한 리튬 배터리에 비해 액체 배터리 수명이 길고, 안전성이 높으며, 화재 나 폭발 위험이 없으며, 큰 전류가 발생해도 보안 문제가 없습니다.
그러나, 이와 같은 배터리와 결합 된 액체 배터리 배터리의 밀도는 액체이기 때문에 한계가있다. 이와 같은 외관, 즉 새로운 액체 배터리의 커피 컵 크기는 혁명적이어서는 안된다 발명 된
더 긴 배터리 수명 빠른 배터리
실제로, 알루미늄 배터리는 에너지 밀도 잠재력이 우수하기 때문에 배터리 기술로 선호되고 있지만 알루미늄 배터리는 금속 연료 전지로만 사용됩니다.
예를 들어 Alcoa Canada와 이스라엘 회사 인 Phinergy는 100kg의 알루미늄 공기 배터리로 3,000km의 충분한 힘을 여행 할 수 있음을 보여주었습니다. 알루미늄 배터리는 리튬 배터리가 고갈 된 후에 만 사용 가능하므로 오래 동안 사용할 수 있습니다 오직 한 달에 물을 채울 수 있습니다. 일반적으로 한도의 사용에 도달하는 약 1 년, 알루미늄 배터리의 전체 충전을 대체하기 위해 서비스 스테이션에 한 번 배터리처럼 조금있을 수 있습니다.
왜 알루미늄 배터리가 배터리를 충전하지 않습니까?
한편으로는 가난한 사이클 수명이며, 한편으로는 충전 속도가 너무 느리고 실용적이지 않습니다. 치명적인 단점은 알루미늄 이온 불안정 내부의 전해질, 화학 반응 위험이 있습니다. 이러한 이유로 알루미늄 배터리가 커졌습니다 스케일을 사용합니다.
그러나 "자연"잡지는 알루미늄 이온 배터리에 대한 기사를 발표하면서 "새로운 배터리 프로토 타입을 본 적이있다"고 말했다.
알루미늄 이온 전지는 두 개의 전극을 포함하는데, 하나는 음극을 가진 알루미늄과 양극 흑연 음극으로 이루어져있다. 실제로 전해질은 실온에서 액체 염이다. 최종 개발 된 충전식 알루미늄 배터리는 2 볼트의 전압을 생성 할 수있다. 전형적인 리튬 배터리의 절반 밖에 안되지만 알루미늄 배터리가 전압을 낼 수있는 것보다 높습니다.
연구진은 개선 된 양극 소재가 결국 전압과 에너지 밀도를 증가시켜야한다고 주장하면서 알루미늄 배터리는 저렴한 전극, 안전, 고속 충전, 유연하고 긴 수명과 같은 새로운 기술의 대안이 될 것이라고 말한다.
그것은 실험실에서 생산에 이르기까지 여전히 매우 긴 과정입니다. 이상적인 배터리 프로토 타입은 알루미늄은 리튬보다 저렴하고, 흑연은 비싸지 않다. 알루미늄 배터리의 에너지 밀도, 전력 밀도 및 기타 지표 리튬 이온 배터리를 쫓아 가면 하루 대신 또는 앞으로 올 것입니다.
